2024年遼寧高一物理試題分類匯編：功和功率（解析版）

專題06：功和功率（解析版）

一、單選題

1.（22-23高一下?遼寧朝陽?期中）下列說法正確的是（）

A.由功率的定義式2=:可知，功率尸與功少成正比”與做功時間才成反比

B.丹麥天文學(xué)家第谷堅持對天體進(jìn)行系統(tǒng)觀測20余年，發(fā)現(xiàn)了行星運動定律

C.英國物理學(xué)家卡文通許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測出了萬有引力常量

D.開普勒提出了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量

【答案】C

【詳解】A.功率

P=匕

t

是用比值法定義的物理量，不能說功率P與功W成正比”與做功時間t成反比。只有

在時間一定時功率P與功W成正比，在做功一定時P與做功時間t成反比，故A錯誤;

B.開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律，故B錯誤；

C.英國物理學(xué)家卡文迪許應(yīng)用“放大法”的方法較精確的測出了萬有引力常量，故C正

確；

D.牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，故D錯誤。

故選C。

2.（22-23高一下?遼寧沈陽?期中）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做

勻加速直線運動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運動，其v—圖像如圖所示,

已知汽車的質(zhì)量為加=2xl（）3kg,汽車受到的阻力為車重的01倍，g取iOm/一，則下列

A.汽車在前5s內(nèi)的加速度為0.5m/s2B.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4XIO^N

C.汽車的額定功率為60kWD.汽車的最大速度為15m/s

【答案】C

【詳解】A.由題圖可知，前5s內(nèi)汽車做勻加速直線運動，根據(jù)V—可知其加速度為

a=——=2m/s2

At

故A項錯誤;

B.對車進(jìn)行受力分析有

F—f=ma

/=O.lmg

解得

F=6X103N

故B項錯誤；

C.根據(jù)汽車恒定加速度啟動規(guī)律可知，當(dāng)勻加速直線運動階段的結(jié)束就是汽車達(dá)到額

定功率，此時有

%=鵬=60000W=60kW

故C項正確；

D.當(dāng)汽車的加速度為零時其達(dá)到最大速度，即此時牽引力等于阻力，有

P額=Amax

解得

k=30m/s

故D項錯誤。

故選C。

3.（22-23高一下?遼寧沈陽?期中）在物理學(xué)的發(fā)展過程中，很多科學(xué)家做出了巨大的

貢獻(xiàn)，則下列說法中符合史實的是（）

A.功是標(biāo)量，做功-3J比-5J多

B.做勻速圓周運動的物體速度大小不變，所以是勻變速曲線運動

C.開普勒利用他精湛的數(shù)學(xué)經(jīng)過長期計算分析，最后終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

D.卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量G而被稱為測出地球質(zhì)量第一

人

【答案】D

【詳解】A.功是標(biāo)量，正負(fù)號表示做正功還是負(fù)功，故-3J比-5J做功少，故A錯誤;

B.做勻速圓周運動的物體速度大小不變，但其方向時刻在改變，且其加速度也是大小

不變方向時刻改變，所以勻速圓周運動是變加速曲線運動，故B錯誤；

C.牛頓利用他精湛的數(shù)學(xué)經(jīng)過長期計算分析，最后終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故C錯

誤；

D.卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量G而被稱為測出地球質(zhì)量第一人，

故D正確。

故選D。

4.（22-23高一下?遼寧本溪?期中）在多年前的農(nóng)村，人們往往會選擇讓驢來拉磨把食

物磨成粉漿，假設(shè)驢對磨桿的平均拉力為400N,驢對磨桿的拉力方向時刻與麻桿垂直,

半徑r為0.5m,轉(zhuǎn)動一周為5s,則（）

A.驢轉(zhuǎn)動一周拉力所做的功為0J

B.驢轉(zhuǎn)動一周拉力所做的功為400TIJ

C.驢轉(zhuǎn)動一周拉力的平均功率為120兀W

D.格盤邊把的線速度為Jtm/s

【答案】B

【詳解】AB.驢對磨的拉力沿圓周切線方向，拉力作用點的速度方向也在圓周切線方

向，故可認(rèn)為拉磨過程中拉力方向始終與速度方向相同，故根據(jù)微元功原理可知，拉力

對磨盤所做的功等于拉力的大小與拉力作用點沿圓周運動弧長的乘積，則磨轉(zhuǎn)動一周，

弧長

L=2nr=7t(m)

所以拉力所做的功

W=FL=400兀

故A錯誤；B對。

C.根據(jù)平均功率的定義得

w

尸=一二80兀

故c錯誤;

D.線速度為

,=次=出"1nzs=0,2兀m/s

T5

故D錯誤。

故選B。

5.（22-23高一下?遼寧?期中）在汽車性能測試中，一汽車以恒定加速度啟動后，最終

以額定功率在平直公路上行駛。汽車所受牽引力與速度倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，已知汽車

的質(zhì)量為加=4xl()3kg,汽車運動過程中所受阻力恒定，下列說法錯誤的是()

A.汽車勻加速過程中能達(dá)到的最大速度為30m/s

B.汽車做勻加速直線運動的時間為10s

C.汽車做勻加速直線運動的加速度為Im/s?

D.汽車的額定功率為6xl(rw

【答案】A

【詳解】ACD.由圖可知，汽車的額定功率

P=FV=2X103X30W=6X104W

當(dāng)汽車速度為

vm=30m/s

時，由平衡條件可得

=F=2X103N

汽車剛啟動時所受牽引力為

P=6X1()3N

由牛頓第二定律，可得汽車做勻加速直線運動的加速度為

F'-F

Q==is2

m1nz

汽車勻加速運動過程中的最大速度

P

vr=—=10m/s

P

故A錯誤，符合題意，CD正確，不符合題意；

B.汽車做勻加速直線運動的時間

r

Z=—10S

a=

故B正確，不符合題意。

故選Ao

6.(22-23高一下?遼寧鞍山?期中)下列說法中，正確的是()

A.第谷對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究最終總結(jié)了行星的運動規(guī)律

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，給出了引力常量的值

C.力對物體做了負(fù)功，也可以說物體克服該力做了功

D.若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有位移

【答案】C

【詳解】A.開普勒對第谷等人的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究最終總結(jié)了行星的運動規(guī)律，故A

錯誤；

B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量的值，故B錯誤；

C.力對物體做了負(fù)功，也可以說物體克服該力做了功，故C正確；

D.若某一個力對物體不做功，可能是力和位移方向垂直，不能說明該物體一定沒有位

移，故D錯誤。

故選C。

7.（22-23高一下?遼寧大連?期中）如圖所示，運動員腰部系著輕繩拖著輪胎從靜止開

始沿著筆直的跑道勻加速奔跑，2s末輪胎的速度為2m/s。已知繩與地面的夾角6=37。，

繩對輪胎的拉力大小為50N,運動員的質(zhì)量為70kg,sin37。=0.6,cos37°=0.8o下列

說法正確的是（）

A.第2s末繩子拉力的瞬時功率為60W

B.第2s末運動員所受合力的瞬時功率為80W

C.前2s內(nèi)繩子拉力對輪胎所做的功為80J

D.第2s內(nèi)繩子拉力對輪胎所做的功為75J

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)瞬時功率公式有

P=Fvcos37°=50x2x0.8W=80W

故A錯誤；

B.根據(jù)速度時間關(guān)系

v=at

解得加速度為

a=lm/s2

第2s末運動員所受合力的瞬時功率為

P'=mav=70x1x2=140W

故B錯誤；

C.前2s內(nèi)的位移為

v一

x=—t=2m

2

前2s內(nèi)繩子拉力對輪胎所做的功為

FT=Fxcos37°=50x2x0.8J=80J

故C正確；

D.第2s內(nèi)的位移為

x'=x-g*=1.5m

第2s內(nèi)繩子拉力對輪胎所做的功為

W=網(wǎng)'cos37。=50xl.5x0.8J=60J

故D錯誤。

故選C。

8.（22-23高一下?遼寧?期中）如圖所示，質(zhì)量為機的小球A沿高度為仄傾角為。的

光滑斜面由靜止滑下，另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度同時由靜止落下。下列

說法正確的是（）

A.落地前瞬間A球與B球速度相同

B.兩球重力的平均功率相等

C.落地前的瞬間A球與B球的重力瞬時功率相同

D.落地前的瞬間A球的重力瞬時功率比B球的瞬時功率小

【答案】D

【詳解】A.對小球A進(jìn)行受力分析，得到小球A的加速度為gsinO,小球A沿斜面

方向的位移為根據(jù)運動學(xué)公式

sin"

2

v-VQ=2ax

可求出A球到達(dá)斜面底部的速度大小

VA=’2川=企畫

同理可求出B球落地的速度大小

VB=12硒

A、B落地時速度大小相等，但速度方向不同，一個沿斜面向下，一個豎直向下，故A

錯誤；

B.兩球均做初速度為0的勻變速直線運動，運動時間

Av

t=—

a

兩球落地速度大小相等，由于

?A<?B

可得

整個過程中A、B所受重力做功相同，根據(jù)平均功率

t

可以得出B球重力的平均功率大于A球重力的平均功率，故B錯誤；

CD.兩球落地時速度大小相等，重力的瞬時功率等于重力乘以重力方向上的分速度，

則

PA=mgvsin6

PB=mgv

故

心〈耳

故C錯誤，D正確。

故選D。

9.（22-23高一下?遼寧?期中）如圖所示，質(zhì)量均為他的A、B兩小物塊用輕質(zhì)彈簧相

連，A放置在光滑水平地面上，一輕繩通過光滑的定滑輪與物塊B相連（連接物塊B

的繩子恰好伸直但不繃緊），彈簧的勁度系數(shù)鼠現(xiàn)用一水平向右的拉力/作用在輕繩

上，使物塊B緩慢向上運動，已知重力加速度為g,當(dāng)A物塊恰好離開地面時，尸所做

功為（）

B

A,尸螫B,F返C.位D2"72g2

kkk

【答案】D

【詳解】開始時彈簧的壓縮量

_整

Lk

此時

片=0

當(dāng)A物塊恰好離開地面時彈簧伸長量為

_mg_

2-7

此時

F2=2mg

則F做功

22

U7Fx+F22mg

故選D。

10.（22-23高一下?遼寧沈陽?期中）如圖所示，某人用繩子拉水平地面上的木箱以恒定

速度v向前運動，已知運動時間為/,木箱的質(zhì)量為小，繩子的拉力大小為尸且與水平

面的夾角為。，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為必，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力

加速度為g。則下列說法中正確的是（）

A.人克服木箱重力所做的功為掰gw

B.繩子拉力所做的功的功率為何cos。

C.木箱所受摩擦力所做的功為〃〃zgWcos。

D.木箱所受的摩擦力所做功的功率為4V(%g-FcosO)

【答案】B

【詳解】A.重力的方向豎直向下，木箱位移的方向水平向右，力的方向與位移方向之

間的夾角為90。，故人克服木箱重力所做功為零，故A錯誤；

B.繩子拉力所做的功為

WF=Fvtcos0

故繩子拉力所做的功的功率為

PF=Fvcos3

故B正確；

CD.木箱所受摩擦力為

f=/z(mg-Fsin0)

故木箱所受摩擦力所做的功為

Wf=fs=/jvt(^mg-Fsm0)

木箱所受的摩擦力所做功的功率為

Pf=juv(jng-尸sin

故CD錯誤。

故選B。

二、多選題

11.(22-23高一下?遼寧大連?期中)如圖所示為小汽車牽引力廠和車速倒數(shù)1的關(guān)系圖

V

像。若小汽車的質(zhì)量為IxlCPkg,它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，

)

A.汽車的額定功率為6xl(/W

B.汽車勻加速的時間為2.5s

C.當(dāng)汽車的車速為5m/s時，功率為4xdw

D.汽車做勻加速運動的加速度為3m/s2

【答案】AB

【詳解】A.由圖像可知最大車速30m/s時的牽引力尸=2X103N,此時汽車做勻速運動,

阻力為/=P=2X103N,此時汽車的功率為額定功率

%=FV“=6X104W

故A正確；

BD.由圖知勻加速階段的牽引力尸=6X1()3N

加速度

F-f6X103-2:

d=-------=-------------

mIxlO3

設(shè)勻加速階段的最大速度為k

匕=2=^^m/s=10m/s

'F6xlO3

由運動學(xué)公式得

故B正確，D錯誤；

C.當(dāng)汽車的車速為5m/s時，汽車處于勻加速階段，牽引力尸=6X1()3N

則此時的功率

P=FV=6X103X5W=3X104W

故C錯誤;

故選AB-

三、解答題

12.(22-23高一下?遼寧鐵嶺?期中)一輛家用小轎車在水平面上在靜止啟動，達(dá)到最大

速度后做勻速運動。整個過程中，小車的牽引力隨時間的變化關(guān)系如圖所示。小轎車發(fā)

動機的額定功率尸=60kW,質(zhì)量M=L5xl()4kg,運動過程中所受阻力恒定。

U)求小轎車勻速行駛的速度。

(2)求小轎車勻加速行駛的時間。

【答案】(1)60m/s；(2)75s

【詳解】(1)當(dāng)小轎車做勻速運動時，牽引力等于阻力，由圖像可知此時有

F=/=lxlO3N

根據(jù)

P=Fvm=Jm

解得小轎車勻速行駛的速度為

60xl03

m/s=60m/s

IxlO3

(2)由圖像可知，小轎車做勻加速運動時的牽引力為

=4X103N

則加速度為

4x103—1x1()3

m/s2=0.2m/s2

M1.5X104

小轎車做勻加速運動結(jié)束時的速度大小為

P60xl03

V.=——m/s=15m/s

4xl03

則小轎車勻加速行駛的時間為

11

4=—s=75s

a0.2

13.(22-23高一下?遼寧鞍山?期中)如圖所示，一個質(zhì)量為"?=2kg的物體，受到與水平

方向成37。角斜向下方的推力K=10N作用，在水平地面上移動了距離斗=2m后撤去推

力，此后物體又移動了s?=1.4m的距離后停止運動。設(shè)物體與地面間的動摩擦因數(shù)為

〃=0.2,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37*=0.8,求：

(1)推力耳對物體做的功；

(2)全過程中摩擦力對物體所做的功;

【答案】(1)16J；(2)-16J

【詳解】(1)推力與對物體做功為

〃=Gscos37°=10x2x0.8J=16J

(2)前2m內(nèi)，摩擦力

/=〃(》tg+￡sin37°)=5.2N

摩擦做功為

Wx=-f^=-10.4J

后1